ประวัติศาสตร์ลึกลับของหลุมดำถูกถอดรหัสโดยนักวิทยาศาสตร์

ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยอย่างหนึ่งเกี่ยวกับหลุมดำก็คือ หลุมดำไม่ได้เพียงแค่กลืนสสารเท่านั้น แต่ยังกลืนประวัติศาสตร์ของสสารนั้นด้วยดังนั้นเมื่อหลุมดำเกิดขึ้น ก็คงเดาได้แค่ว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร

นั่นไม่เป็นความจริงทั้งหมด

ประวัติข้อมูลจะสูญหายเมื่อสสารก้าวข้ามขอบฟ้าเหตุการณ์เท่านั้น หรืออาจสูญหายแม้กระทั่งเมื่อไม่ก้าวข้ามก็ได้ สสารที่อยู่รอบหลุมดำยังคงมีประวัติศาสตร์อันยาวนาน

ในการศึกษาล่าสุด นักดาราศาสตร์ได้ใช้ประวัติศาสตร์ดังกล่าวเพื่อสำรวจต้นกำเนิดของระบบหลุมดำ เรื่องราวเริ่มต้นด้วยระบบที่เรียกว่า GRO J1655-40 เป็นระบบดาวคู่ที่มีหลุมดำซึ่งมีมวลประมาณ 7 ดวงและดาวคู่ที่มีมวลมากกว่า 3 ดวง

ตามความเข้าใจของดวงดาว ระบบนี้เดิมทีประกอบด้วยดาวสองดวง แต่ดาวดวงใหญ่ได้ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาจนกลายเป็นหลุมดำ

ซึ่งหมายความว่าระบบในปัจจุบันประกอบด้วยดาวฤกษ์ หลุมดำ และเศษซากที่เหลืออยู่จากดาวฤกษ์ที่ระเบิด

เพื่อทำความเข้าใจประวัติศาสตร์ของระบบนั้น ทีมงานได้ดูข้อมูลจากยานอวกาศจันทรา ปีพ.ศ. 2548 ซึ่งบันทึกไว้ในช่วงที่ระบบมีความสว่างเป็นพิเศษในช่วงรังสีเอกซ์

เนื่องจากจันทราเก็บรวบรวมข้อมูลสเปกตรัมของระบบ ทีมงานจึงสามารถใช้ข้อมูลนั้นเพื่อระบุองค์ประกอบต่างๆ ภายในระบบได้ พวกเขาสามารถระบุการปรากฏตัวและความอุดมสมบูรณ์สัมพันธ์ของธาตุทั้ง 18 ชนิดได้

นี่คือจุดที่โบราณคดีดาราศาสตร์เข้ามามีบทบาท ธาตุที่สร้างขึ้นในแกนกลางของดาวขึ้นอยู่กับมวลและองค์ประกอบเริ่มต้นของดาว ทีมงานได้สร้างคุณลักษณะของดวงดาวดั้งเดิมขึ้นมาใหม่ทั้งหมดโดยพิจารณาจากธาตุทั้ง 18 ชนิดและความอุดมสมบูรณ์ของธาตุเหล่านั้น

พวกเขาพบว่าดาวต้นกำเนิดของหลุมดำมีมวลเท่ากับดวงอาทิตย์ 25 ดวง ซึ่งบดบังดาวฤกษ์คู่ของมัน ซึ่งหมายความว่าสสารส่วนใหญ่จากดาวฤกษ์ดั้งเดิมถูกดีดออกไปในอวกาศระหว่างดวงดาว ไม่ว่าจะโดยการระเบิดของซูเปอร์โนวาครั้งแรกหรือจากลมดาวฤกษ์ที่ระบบสร้างขึ้นตามมาตามกาลเวลา

การสร้างใหม่ประเภทนี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์เห็นว่าระบบดาวคู่มีวิวัฒนาการอย่างไร และดาวขนาดใหญ่กลายมาเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอนได้อย่างไร

เมื่อใช้วิธีนี้กับระบบอื่น เราจะสามารถสร้างแบบจำลองพลวัตของดวงดาวที่กำลังจะตายได้ดีขึ้น